Comment fonctionne un écran tactile ?


Piloter un ordinateur du bout du doigt, ou du stylet, est un concept très ancien qui n'a pas attendu les iTerminaux pour voir le jour. Petit rappel historique et explications techniques. 
0n imaginerait mal acheter un smartphone non tactile aujourd'hui. Et la sortie de Windows 8 n'est pas près d'atténuer le phénomène puisque l'interface d'accueil, d'abord connue sous le nom de Metro, est faite pour le tactile. D'où une énorme offre de PC portables ou desktop tactiles accompagnant la sortie du nouvel OS de Microsoft. En bref, le tactile est en plein essor ! Voilà donc une belle occasion de répertorier les différentes technologies permettant de rendre une dalle tactile et de voir quelle dalle convient mieux à quel usage. En effet, un écran tactile peut faire appel à plusieurs techniques différentes pour répondre. On compte quatre grandes familles (capacitifs, résistifs, optiques, et à ondes), elles-mêmes sous-divisées en diverses sous-familles correspondant à des variations plus ou moins majeures d'une même source technique. Mais pour toutes les technologies, le principe de base est le même : repérer la position d'un doigt ou d'un objet à la surface de la dalle.

L'ancêtre : le résistif 

La méthode consistant à repérer un point de pression est le principe de l'écran résistif. Comme son nom l'indique, il cherche à exploiter une résistance. Pour y parvenir, la dalle capacitive utilise deux couches en surface, toutes deux séparées par une fine couche d'air, ou des micropoints, sortes de cales maintenant les deux couches distantes. La première couche, celle que l'on touche, dispose d'une face inférieure conductrice. La couche inférieure dispose, elle, d'une couche supérieure conductrice. Lorsque l'on appuie sur la première avec un doigt ou un stylet, on met les deux couches en contact, induisant une modification du champ électrique à l'endroit précis du contact. Il ne reste plus qu'à repérer les coordonnées de cette perturbation pour savoir où la pression est appliquée.., et sur quel bouton l'utilisateur est en train de cliquer. La technologie résistive présente quelques avantages intéressants, principalement pour les professionnels travaillant dans des conditions particulières. On peut en effet utiliser des gants, n'importe quel stylet (plastique, métal), et le résistif peut être très précis (supportant des définitions supérieures à 4096x4096 dpi). En revanche, le résistif est moins lumineux et moins contrasté (à cause des couches résistives), et a tendance à s'user. Aujourd'hui la plupart des appareils vendus lui préfèrent les dalles capacitives.

Le champion actuel : le capacitif 

Ces dalles utilisent une surface de verre sur laquelle on applique une couche de métal conducteur, souvent de l'indium. Pour la suite du processus, la technologie compte sur le corps humain, lui aussi conducteur électrique. Lorsque l'on touche la surface du doigt, on crée une distorsion dans le champ électrostatique de l'écran cette anomalie est repérée par le contrôleur, et aussitôt traduite en coordonnées pour localiser le ou les doigts. Mais attention, si le contact est fait via un objet non-conducteur, rien ne se passe. Un gant, un stylet non prévu pour le capacitif... ça ne marche pas ! Les dalles capacitives, il en existe de plusieurs types, et d'autres se créent. Les dernières évolutions, déjà en service sur nos smartphones, consistent à intégrer le mécanisme capacitif directement dans le LCD. De cette façon, on n'a plus besoin de placer des surcouches conductrices par-dessus l'écran : on gagne en luminosité, et en réactivité, ce qui rend le contrôle par gestes plus rapide et intuitif. Le capacitif peut être de surface (le doigt touche l'insulateur sur la face non traitée) ou projeté — une grille conductrice est placée sur du verre, et est très précise pour suivre les déplacements de doigts en multi-touch. Au rang des inquiétudes liées à cette technologie, il faut insister sur un point : l'indium est un élément très rare, qui se trouve dans les mines de zinc. Il est issu de l'explosion de l'étoile qui a donné naissance au soleil, il est assez rare sur Terre et n'est pas synthétisable. Si l'on continue au rythme actuel, les gisements « économiquement viables » d'indium seront épuisés autour des années 2020. Il va donc falloir lui trouver rapidement un remplaçant... À noter que les technologies capacitives laissent passer 90% de la lumière (les résistives n'en lais-sent passer que 75%), et sont très agréables à utiliser en multitouch.

Les autres technologies 

Le résistif a été le pionnier du tactile grand public commercial. Le capacitif lui a succédé, séduisant par son confort et sa luminosité. Ces deux systèmes ne sont pas les seuls moyens de « tactiliser » une surface. On peut utiliser l'infrarouge (un réseau de faisceaux IR horizontaux et verticaux couvre une surface. On détecte le contact à la rupture du faisceau). Le tactile optique quant à lui s'accommode bien des grandes tailles ; le bord de la dalle est couvert de deux caméras, de diodes IR et de réflecteurs, lorsqu'un doigt interrompt un faisceau, les caméras calculent taille et position par triangulation. La technologie NFI, elle, est parfaite pour les milieux hostiles (surfaces sales, grasses, etc.) ; elle renferme une couche conductrice entre deux plaques de verre et va détecter les distorsions du champ électrostatique, comme le capacitif. Mais le NFI peut déterminer les coordonnées sur trois axes. X. Y et Z. 
Chaque taille d'écran comme chaque environnement peut trouver une technologie tactile qui lui conviendra. Le tactile n'en est encore qu'à ses débuts, et l'adoption de systèmes d'exploitation nativement tactiles ne fera que propager encore le phénomène, sur smartphone, tablette, notebook et desktop. 
Comment fonctionne un écran tactile ? Comment fonctionne un écran tactile ? Reviewed by Nabil CH on jeudi, janvier 03, 2013 Rating: 5

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